Палладий – уникальные свойства и востребованность металла

Название этого металла связано с грозной греческой богиней. По красоте он может поспорить с главными благородными металлами. Палладий одинаково необходим ювелирам и промышленникам.

Металл палладий

Что представляет собой

Палладий – это металл бело-серебристого цвета, 46-й элемент таблицы Менделеева.

При обычных условиях выглядит как серебристо-белое вещество с металлическим блеском.

Входит в группу платиноидов, по ювелирной классификации благородный металл.

Физико-химические характеристики

Палладий наделен теми же физическими свойствами, что и платина – ковкость, тягучесть, структура решетки.

Но есть особенности. Он парамагнитен, из платиноидов – самый легкоплавкий, но химически активный, уязвим к окислителям.

Свойства атома
Название, символ, номер Палладий / Palladium (Pd), 46
Атомная масса
(молярная масса)
106,42(1) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Kr] 4d10
Радиус атома 137 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 128 пм
Радиус иона (+4e) 65 (+2e) 80 пм
Электроотрицательность 2,20 (шкала Полинга)
Электродный потенциал +0,987
Степени окисления 0, +1, +2 (наиболее часто), +3, +4 (часто)
Энергия ионизации
(первый электрон)
 803,5(8,33) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 12,02 г/см³
Температура плавления 1554 °C
Температура кипения 2940 K
Уд. теплота плавления 17,24 кДж/моль
Уд. теплота испарения 372,4 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,8 Дж/(K·моль)
Молярный объём 8,9 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Параметры решётки 3,890 Å
Температура Дебая 274 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 71,8 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-05-3

Его эксклюзив – сверхвысокое сродство к водороду.

Порошковый палладиум способен поглотить (абсорбировать) водород в 900 раз большего объема, чем его собственный.

История

«Отцом» металла считается английский химик Уильям Волластон. Он обнаружил неизвестный компонент у самородной платины южноамериканского происхождения (1802 год).

Уильям Волластон (1766—1828)
Уильям Волластон (1766—1828)

Однако история появления запутанна, напоминает детектив:

  • Процесс идентификации вещества получился многоступенчатым.
  • Коллеги-химики вначале не приняли открытие всерьез.
  • Была задействована пресса.

История с названием металла более возвышенна. Уильяма Волластона поразило обнаружение немецким астрономом астероида, названного Палладой в честь богини древнегреческого пантеона. Таким же именем химик назвал свой металл.

Палладий в природе

Палладиевые образования в природе представлены следующими видами:

  • Как примесь сульфидов (особенно меди и никеля), силикатов горных пород.
  • В марганцевых рудах, углях, фосфорных соединениях.
  • В золе растений.

Природный палладий – это «зернышки» россыпей или коренных залежей самородной платины. Они формируются как результат преобразования платиноидов.

Иногда это примесь к самородному золоту. Таким свойством наделена руда бразильского происхождения (называется порпецитом, процент палладия до 10,9).

Рассыпной самородный палладий встречается в природе единично, основной источник сырья – коренные залежи никелевых и медных руд.

Основной способ добычи – шахтный, как у других руд. Геологи и старатели находят палладиевые жилы, расположенные близко к поверхности.

Выявлен металл космического происхождения. Центнер вещества железных метеоритов содержит до 0,76 г палладия, каменных – вдвое меньше.

Месторождения, способы добычи

Залежами драгоценного металла могут похвастаться не многие регионы:

  • Австралия;
  • Бразилия;
  • Зимбабве;
  • Колумбия;
  • ЮАР.

Один из крупнейших глобальных поставщиков сырья – Россия. Впервые чистый палладий нашли на Урале. Его извлекли из платины (1840 год), через три года мастера создали первое изделие – медаль.

В России самородный палладий добывается попутно с платиной. Месторождения сосредоточены возле Нижнего Тагила и в Хабаровском крае.

Поставщик палладиевого сырья в мире номер один – российский концерн «Норильский никель» (40%).

90% мировых запасов металла извлекают из руд меди, серебра, никеля. Остальное дает переработка вторичного сырья. Много металла содержится в радиодеталях аппаратуры, произведенной Советским Союзом.

Где используется

Свойства палладия обеспечили ему применение сферой красоты и практическими областями.

палладий применение

Промышленность

Металл задействован передовыми отраслями промышленного комплекса:

  • Неуязвимые к коррозии узлы измерительных приборов повышенной точности, прецизионный инструментарий.
  • Электроника. Как активатор для осаждения меди при производстве печатных плат.
  • Электрические контакты (военная, аэрокосмическая техника).

Палладиевые покрытия исключают искрение.

  • Во времена позднего СССР изделия из палладиевого сырья применялись также в аппаратуре гражданского сегмента: контакты переключателей контрольно-самопишущих машин, соединители АТС, керамические конденсаторы аппаратуры радиосвязи, ТВ.
  • Оборудование для производства агрессивных химических субстанций.
  • Катализатор в процессах очистки нефти.
  • Маркер при выявлении микродоз угарного газа.
  • Глубокая очистка водорода. В целях экономии мембраны изготавливают из палладия и более дешевого иттрия.

Сегодня главная сфера применения металла – 85% мирового спроса – автомобилестроение. Он востребован при производстве катализаторов для автомобилей с бензиновыми двигателями.

На автомобиль с бензиновым двигателем уходит 5 г палладия.

Медицина

Палладий – чистый и сплавы – идет на изготовление следующего ассортимента:

  • медицинский инструментарий;
  • детали, узлы кардиостимуляторов;
  • зубные коронки.

Изотопом металла лечат онкологию. Палладиевые соединения – исходник при получении цитостатических препаратов.

Инвестиции

Палладий, наряду с золотом, серебром, платиной, котируется на бирже. Металл 999-й пробы признан инвестиционным продуктом:

  • Производители металла (например, «Норильский никель») выпускают инвестиционные слитки металла.
  • Вложиться можно в виртуальный продукт, открыть банковский «металлический счет».
  • Национальные банки выпускают инвестиционные монеты.

Знатоки-нумизматы охотятся за палладиевой монетой «Иван III» номиналом 25 рублей.

Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.
Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.

Дополнительная ценность артефакта обусловлена историей: это одна из последних монет, выпущенная в СССР (1989 год).

Ювелирное дело

Физические свойства – ковкость, прочность, легкость позволяют создавать полный ассортимент украшений из палладия:

  • Они выглядят дорого, красивее белого золота, тем более серебра.
  • Палладиевые кольца, серьги, подвески дороже серебряных, некоторых золотых, но дешевле платиновых аналогов.
  • Особенно хороши помолвочные и обручальные кольца.
Кольцо из палладия
Кольцо из палладия

Чаще на ювелирный сегмент идет металл 500-й пробы: он доступен по цене, эстетичен, имеет механические свойства, необходимые при пользовании украшениями.

Сплавы

Палладий слишком мягок, на практике пригоден к употреблению только в сплавах.

У ювелиров они называются пробами, в сплаве доминирует палладий.

У промышленности наоборот: добавление микродоз палладия  улучшает физические, химические свойства сплавов с преобладанием других металлов.

В зависимости от цели создают разные виды сплавов:

  • Например, титаново-палладиевый устойчивее к воздействию кислот, чем чистый титан.
  • Никель, медь, рутений делают сплав тверже.
  • Золото, серебро увеличивают стойкость к износу.

Сплавы используются ювелирами, производственниками, финансистами.

На особом счету сплав золото-палладий. Благодаря всего сотой доле палладия (1%) рядовое желтое золото выглядит элитным белым.

Пробы

Как и у золота, серебра, платины, для палладия выработана метрическая и каратная система проб.

палладий металл

Состав и соответствие проб:

Проба (метрическая/каратная) Состав
500/12 Пополам палладий и серебро (либо никель).
850/20 15% – серебро, медь либо никель.
950/23 5% – медь, рутений либо никель.

Наряду с золотом, серебром, платиной, палладий подлежит клеймению.

На российских палладиевых изделиях штампуется восьмиугольник-проба плюс силуэт женщины в кокошнике. Советские изделия маркировались пробой и изображением пятиконечной звезды с серпом и молотом.

Банкиры, биржевики используют материал 999-й пробы (чистый палладий).

Палладий: плюсы и минусы

Благородный металл наделен многими достоинствами:

  1. Прочность, сопоставимая с платиной.
  2. Термостойкость: изделия не меняют габариты, не деформируются от нагрева. Это особо ценно для ювелирных изделий типа колец, браслетов.
  3. Легкость, заметный, но не агрессивный блеск.

Решающее для многих преимущество – гипоаллергенность. Палладиевое колечко, кулон, серьги подойдут людям с аллергией на другие благородные металлы.

Недостатком считается наличие в металле изотопов. Некоторые соединения ядовиты. Поэтому проводить домашние опыты по исследованию химических свойств нужно осознанно. Второй «изъян» – необходимость обновлять полировку изделий для восстановления блеска.

Как ухаживать

Уход за изделиями из палладия несложен:

  • Для чистки изделие погружают в чуть горячий слабый мыльный раствор.
  • Малые загрязнения убирают, протерев мягкой салфеткой, смоченной таким раствором.
  • Затем сразу вытирают насухо.

Без усилий убирает грязь, восстанавливая блеск, салфетка со специальной пропиткой. Продается в специализированных салонах.

Для хранения изделий подойдет шкатулка, мягкую изнутри и плотно закрываемая.

Украшения снимают перед мытьем посуды, другими домашними работами, при посещении спортзала, бассейна, сауны, бани.

Материал устойчив к перепаду температур, однако сильный нагрев будет его «старить».

Чтобы не купить подделку, за изделиями из палладия идут в брендовые или сертифицированные салоны. Здесь каждая единица снабжена пробой, биркой с пломбой, сертификатом качества. Это актуально, поскольку отличить палладий от платины визуально невозможно. Для этого требуется специальный инструментарий.

Цены

Мировые запасы палладия исчисляются сотнями тонн, но рынок фиксирует дефицит сырья.

Закономерно, что цены на него растут:

  • В декабре 2019 года стоимость превысила $1900 за тройскую унцию.
  • С 2016 года цены на бирже взлетели вчетверо, преодолев психологическую отметку $2000. Золото за это же время подорожало в 1,5 раза.
  • 27 февраля 2020 года зафиксирован новый максимум за унцию – $2795. То есть 1 грамм палладия стоит около $90.

Цена колеблется в соответствии с потребностями промышленности. Поскольку автомобили с бензиновыми двигателями будут востребованы еще долго, она вряд ли упадет.

Проверить совместимость мужчины и женщины по Знаку Зодиака

Знак Зодиака мужчины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы

Знак Зодиака женщины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы


Рейтинг автора
Автор статьи
Петрова Вероника Александровна
Мне 36 и я специалист в области минералогии. Сейчас я в декрете и всё свободное время посвящаю самоцветам. В этом блоге я делюсь информацией про камни и их свойства — присоединяйтесь, задавайте вопросы и пишите комментарии!
Написано статей
478
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: